Okhrana_truda_v_ugolnoy_promyshlennosti

возведении крепи, управлении кровлей и извлечении крепи. Для крутых пластов в паспорте должны указываться способы крепления борта лавы, ножки уступа, затяжки кровли и почвы, размеры уступов, способы крепления спасательных ниш; при щитовой системе - изготовление щитовых перекрытий, монтаж и демонтаж механизированных щитовых крепей; крепление углеспускных печей; изоляция отработанных участков или их части; при системах с полной закладкой - устройство отшивки выработанного пространства.

Графические материалы паспорта выемочного участка содержат схему очистного забоя (общий вид в масштабе 1:500 или 1:1000) с указанием ниш, сопряжений лавы со штреками, около штрековых целиков или бутовых полос, основного и транспортного оборудования; план и разрез очистного забоя в масштабе 1:100 (детальный 1:50) для наиболее характерных положений (после посадки или наращивания бутовых полос, при минимальной ширине рабочего пространства, перед посадкой или наращиванием бутовых полос, во время работы выемочной машины и др.). На плане и разрезе показываются конструкция и размеры крепи; расстояния между стойками и кострами; расстояние от первого ряда стоек до забоя; очередность установки крепи; ширина обнажения кровли при механизированных крепях и в местах изгиба конвейера; ширина рабочего пространства; размеры бутовых полос; крепление приводов конвейеров, мест изгиба их, сопряжении лав со штреками и комбайновых ниш; очередность и порядок установки временной и постоянной крепи; отставание крепи от забоя и другие характерные элементы крепления и управления кровлей. Здесь же указывают местонахождение людей при выполнении операций по креплению и управлению кровлей; таблица расчета потребности в крепежных материалах; таблица основных технико-экономических показателей; суточный график организации работ в лаве, где указываются последовательность и продолжительность основных производственных операций связанных с выемкой угля: выемка угля, крепление и управление кровлей, пылеподавление, предотвращение выбросов угля и газа и др.

Пояснительная записка паспорта проведения и крепления подготовительной выработки содержит краткую характеристику пласта, боковых пород и их устойчивости, а также предполагаемые геологические нарушения в пределах проектной длины выработки;

91

обоснование выбора типа и конструкции крепи; описание способа проведения выработки и безопасного ведения работ.

В графической части приводят разрезы выработок (1:100; 1:50), в которых должны быть показаны их размеры, боковые породы, расположение пласта угля, конструкция и размеры постоянной и временной крепи, расположение затяжек, расстояние между осями рам, минимальное и максимальное отставание крепи от забоя, размещение проходческого оборудования и вентиляторных установок местного проветривания, расположение откаточных путей, величины зазоров и свободных проходов для людей, размещение заслонов, мест складирования материалов, водоотводных канав и тротуаров; схему электроснабжения; детали крепи (конструкция замков крепежных рам, заделка стоек в почву и др.) в масштабе 1:10; характеристику выработки, способ откатки и тип вагонеток; таблицу расхода крепежных материалов; конструкцию опалубки (при креплении бетоном или железобетоном) и срок ее снятия.

К паспорту прилагаются паспорт буровзрывных работ (если они применяются) и проект на установку вентиляторов местного проветривания (ВМП).

В проектных документах и паспортах выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок должны быть предусмотрены меры по предотвращению опасных и вредных производственных факторов, а также средства коллективной и индивидуальной защиты от их воздействия.

11.3 Меры безопасности при проведении горизонтальных и наклонных подготовительных выработок

Проведение подготовительных выработок связано с проявлением практически всех природных и производственных опасных факторов. При проведении подготовительных выработок происходит до 35% взрывов метана и угольной пыли, 60% газодинамических явлений, более 9% экзогенных и эндогенных пожаров. В призабойном пространстве выработок при уборке породы, оформлении забоя и креплении происходит более 18% обрушений, 51% обрушений происходит в местах сопряжения с очистными выработками, а 6% - в местах перекрепления выработок. Высокий уровень травматизма при обслуживании машин и механизмов, транспортного оборудования, имеет место поражения электротоком, падение людей и предметов и

92

др. Возможны несчастные случаи при бурении шпуров и взрывных работах.

Типовые поперечные сечения горизонтальных и наклонных выработок в свету различного назначения регламентируются Правилами безопасности. Минимальные площади поперечных сечений определяются расчетом по факторам допустимой скорости воздушной струи (проветривания), ширине проходов для людей и величине зазоров между крепью, оборудованием или трубопроводами и наиболее выступающей кромкой габарита подвижного состава с учетом величины усадки крепи после воздействия горного давления. При прочих условиях влияния горного давления степень «сжатия» выработок со временем их эксплуатации следует принимать не менее чем на 200-300 мм по вертикали.

Ширина проходов для людей и зазоров между крепью, оборудованием или трубопроводами и наиболее выступающей кромкой габарита подвижного состава и между составами регламентируется в зависимости от вида выработки и применяемого

оборудования и материалов и стационарных погрузочных пунктов с обеих сторон.

При наличии в выработке двух рельсовых путей, а также при совмещении в одной выработке конвейерного транспорта с рельсовым, монорельсовым или с самоходным нерельсовым проход для людей должен быть со стороны крепи. В наклонных выработках, оборудованных рельсовым и конвейерным транспортом, проход для людей устраивается между крепью выработки и конвейером.

93

Специфическим опасным фактором, связанным с креплением выработки являются обрушения и вывалы. Для крепления подготовительных выработок применяется постоянная (деревянная, металлическая, анкерная, бетонная, железобетонная и изредка каменная) крепь, возведение которой, а также уборку горной массы после взрывных работ и оформление забоя осуществляют под защитой временной крепи. Наиболее широко применяется металлическая податливая крепь из нескольких звеньев спецпрофиля СВП - арочная, кольцевая, арочно-эллипсообразная, арочная удлиненная, арочная с линейно циркулярным верхняком и др. В зависимости назначения и от горно-геологических условий работы крепи применяют крепи КМП-А5С-19, КМП-А4Э-19, КМП-АС5-23, КМП-

К6, КМП-А5Э, КМП-А4Э, КВТ-12, КМП-А4Ц, АППК, КШПУ и др. В

отдельных случаях в крепких монолитных породах, находящихся вне зоны влияния очистных работ, за исключением сопряжений, выработки могут эксплуатироваться без крепи.

На начало нового цикла отставание постоянной крепи от забоя (кроме каменной, бетонной, железобетонной) не должно превышать шага ее установки, но не более 3 м. Разрешается отставание постоянной крепи от забоя на расстояние более шага установки крепи (но меньше двойного шага установки) при крепости пород f > 7.

Временная предохранительная крепь может быть безраспорной, распорной, и автоматически передвигаемой. Наиболее распространенным и простым является вариант безраспорной предохранительной крепи из рельсов с настилом, подвешиваемых к верхнякам постоянной крепи и выдвигаемых в виде консоли в незакрепленную часть выработки (рис. 11.2).

Рисунок 11.2 - Временная безраспорная крепь

1 - рельсы; 2 - хомуты; 3 - верхняки постоянной крепи; 4 - деревянный настил

При этом последние рамы постоянной крепи прочно должны

расшиваться соединительными стяжками и досками, чтобы противостоять удару от возможного обрушения пород и при взрывании шпуровых зарядов. Рабочие, производящие оборку кровли

94

перед установкой временной крепи, должны находиться под закрепленным участком выработки.

Вслабых и неустойчивых породах (сыпучих, мягких, плывунах, склонных к обрушению, а также обрушенных) выработки проводятся

сприменением передовой крепи, щитов или другими специальными способами. В легкообрушающихся породах в качестве передовой крепи применяются металлические штанги, заводимые в скважины, пробуренные над аркой или верхняком последней (у забоя) рамы в нетронутый массив и образующие металлический каркас, под которым производятся выемка породы и крепление выработки. При восстановлении выработок (проведении выработок по завалу) применяется забивная крепь. Деревянные колья длиной до 2 м пробиваются над верхняками или аркой рамы постоянной крепи, установленной на границе завала. Забивку кольев производят с наклоном вверх, отделяя ими породы, находящиеся выше контура выработки. По мере выемки и уборки породы при необходимости колья пробиваются дополнительно, пока не будет осуществлена выемка на глубину, равную расстоянию между рамами постоянной крепи. Забитые колья служат каркасом, под который устанавливается крепь. В сложных гидрогеологических условиях (плывуны, обводненность) применяются способы замораживания, цементации и др.

При проведении подготовительных выработок с подрывкой боковых пород и раздельной выемкой отставание породного забоя от угольного определяется расстоянием не более чем 5 м.

Вподготовительных выработках, проводимых вслед за очистным забоем, отставание породного забоя от угольного забоя лавы не должно превышать 5 м, если в очистной выработке применяется индивидуальная крепь, 8 м - при механизированной крепи и 11 м - при выемке угля стругами.

При проведении выработок по углю широким забоем при ширине раскоски более 5 м необходимо иметь соединенный со штреком закрепленный косовичник, служащий запасным выходом, и вентиляционным ходком.

Постоянная крепь эффективно работает при равномерно распределенной на нее нагрузке, т. е. при наиболее полном контакте крепи с окружающей породой по всему периметру выработки. Из этих соображений, а также для предотвращения скоплений метано-

95

воздушной смеси пустоты за крепью должны быть заложены (забучены) негорючим материалом.

Выработки, служащие для перепуска угля породы или закладочных материалов на откаточный (промежуточный) горизонт самотеком, должны иметь два отделения, или для этой цели проводятся две параллельные выработки, сбиваемые между собой через каждые 8-10 м.

Ходовые отделения выработок отделяются от углеспускных (породоспускных) прочной сплошной отшивкой с закрываемыми окнами для пропуска застрявших кусков угля и породы. При спуске угля (закладочного материала, породы) по металлическим трубам отшивку ходового отделения не производят.

При проведении подготовительных выработок буровзрывным способом несчастные случаи, в частности при бурении шпуров, в значительной степени устраняются при применении буропогрузочных машин типа МПБ-2, 2ПМБ-2 или бурильных установок УБ1П 313А, УБШ 252, УБШ 253А, УБШ 255 «Буран», ЭБГП-1М в комплексе с породопогрузочными машинами МП-2, МПК-3У, ПМЛ-5, ППМ-4 и др.

Проведение горизонтальных и наклонных до 12º подготовительных выработок комбайнами позволяет в значительной степени повысить безопасность работ по сравнению с проведением буровзрывным способом. В настоящее время применяют в основном отечественные комбайны избирательного типа 4ПП-5, КСП-21, КГП, КСП-32, 4ПП-2М, П-110, П-165, П-220. При работе этих комбайнов крепление осуществляется вслед за подвиганием комбайна в стесненных условиях, что небезопасно и требует четкого соблюдения безопасных приемов работ, применение специальных средств малой механизации или передвижной временной крепи.

При проведении, углубке или ремонте наклонной выработки работающие в забое должны быть защищены от опасности падения сверху вагонеток и других предметов не менее чем двумя прочными ограждениями. Наиболее распространенными являются ограждения в виде барьеров, один из которых устанавливается в устье выработки, а другой переносной - не выше 20 м от места работы.

Барьер изготавливают из рельса или спецпрофиля, один из концов которого шарнирно закреплен по верхняку рамы, а другой упирается в почву выработки. При спуске вагонетки барьер-балку

96

поднимают вручную с помощью троса и контрогруза, при подъеме барьер поднимается вагонеткой (рис. 11.3).

Рисунок 11.3 – Ограждающий барьер

1 – ограждающий рельс; 2 – трос; 3 – блок; 4 - контрогруз

В выработках с углами наклона более 10о, для удержания породопогрузочных (буропогрузочных) машин, предусматриваются специальные лебедки удержания, надежно закреп-

ленные на верхних площадках. Для удержания породопогрузочных (буропогрузочных) машин, удаленных во время взрывных работ, применяют также переносной канатный барьер, а под скаты подкладывают тормозные башмаки.

Обмен горнопроходческого оборудования в забое проводимой выработки допускается с соблюдением следующих требований:

-при размещении пульта управления машиниста в кабине или в торце горнопроходческого оборудования зазор между перемещаемым

инеподвижным оборудованием должен быть не менее 0,2 м, а между оборудованием и крепью - не менее 0,25 м с обеих сторон выработки;

-при размещении пульта управления машиниста сбоку горнопроходческого оборудования зазор между перемещаемым и неподвижным оборудованием должен быть не менее 0,2 м, а между оборудованием и крепью - не менее 0,7 м со стороны перемещаемого

и0,25 м - со стороны неподвижного оборудования;

-во время разминовки один из механизмов должен находиться в неподвижном состоянии;

-при использовании самоходных вагонов зазоры до крепи выработок должны быть по 0,7 м с обеих сторон на высоте 1,8 м от почвы.

При проведении наклонных выработок нахождение людей ниже места разминовки горнопроходческого оборудования во время маневровых работ не допускается.

При проведении наклонных восстающих выработок снизу вверх основную опасность представляет обрушение пород и угля. Для

97

обеспечения безопасности производится тщательная оборка породы и угля в кровле и боках выработки и установка временной крепи.

11.4 Меры безопасности при ведении очистных работ

Наибольшее число случаев травматизма и аварий, как на отечественных, так и зарубежных шахтах происходит при очистной выемке. Очистной забой характеризуется постоянно изменяющимися условиями ведения работ, наличием и активным проявлением природных и производственных опасных факторов, сосредоточением людей, рабочих процессов, машин и механизмов в ограниченном пространстве.

На выемочных участках (непосредственно в очистных выработках, выработанном пространстве и в прилегающих выработках с поступающей и исходящей струей) происходит в среднем 64% взрывов метана и угольной пыли, 6% экзогенных и 57% эндогенных пожаров, 72% обрушений (51% из них на сопряжении с подготовительными выработками) и 78% газодинамических явлений при выемке угля. Травматизм при обслуживании машин и механизмов в очистных забоях достигает 86% от общего травматизма на машинах и механизмах (табл. 11.1).

Таблица 11.1 - Удельный вес травматизма на машинах и механизмах в очистных забоях по видам оборудования

(в % к общему травматизму от машин и механизмов)

К наиболее опасным относятся процессы оформления забоя, крепление призабойного пространства, обслуживание выемочных машин, передвижение механизированных и посадочных крепей. Наиболее опасным местом в лаве является призабойное пространство, где высокая концентрация работающего оборудования (комбайн и вибрирующая тяговая цепь комбайна, скребковый конвейер, электро или пневмосверла и др.), возможен отжим угля, обрушение пород кровли, падение навесов и кусков породы и угля.

При ведении очистных работ уровень травматизма зависит от многих факторов и, прежде всего от технологии очистной выемки.

98

При разработке пологих и наклонных пластов до 70% случаев травматизма приходится на очистные забои, оборудованные узкозахватной техникой, в том числе около 28% на комплексномеханизированные забои и до 4% на струговые забои с индивидуальной крепью. Однако сравнительно с долей добываемого угля наиболее низкий удельный вес производственного травматизма наблюдается в лавах с механизированными комплексами, самый высокий - в лавах с узкозахватными и широкозахватными комбайнами и прочими видами очистной выемки с индивидуальной крепью. Различие в уровне травматизма при различных видах технологии очистной выемки объясняется неодинаковым составом производственных процессов, числом и временем нахождения работающих в опасных ситуациях. Комплексы оборудования с механизированными крепями изменяют производственную обстановку и состав работ в очистных забоях. Это приводит, в свою очередь к перераспределению причин производственного травматизма (табл. 11.2).

Таблица 11.2 - Распределение травматизма по процессам очистной выемки

Наибольшее число случаев травматизма при рассматриваемых технологиях очистной выемки происходит во время оформления забоя, крепления и управления кровлей (39,7-51,0 %).

99

Больше всего случаев травматизма на этих процессах наблюдается в лавах, оборудованных узкозахватными комбайнами с индивидуальной крепью. Технология этого способа выемки угля имеет существенные недостатки, повышающие вероятность травмирования при эксплуатации даже по сравнению с широкозахватной выемкой. Узкозахватные комбайны имеют значительные габаритные размеры и требуют увеличения площади обнажения кровли и бесстоечного пространства, в том числе и на участках с повышенным горным давлением. При их работе не обеспечивается постоянная по всей длине лавы ширина вынимаемой полосы, что осложняет работы по креплению. Неполная «навалка» угля на конвейер вызывает необходимость ручной зачистки угля и нахождения работающих в «бесстоечном» пространстве продолжительное время. Применение выдвижных верхняков для индивидуальных стоек обеспечивает значительное повышение безопасных условий труда и снижения случаев травматизма при применении этого способа очистной выемки угля.

Влавах с узкозахватными комбайнами и механизированной крепью возрастает вероятность травмирования по причинам, связанным с монтажом и демонтажом выемочных машин и их обслуживании. Число случаев травматизма по этим причинам на 1235% выше по сравнению с лавами, закрепленными индивидуальной крепью.

Вочистных забоях, оборудованных механизированной крепью, случаев травматизма на процессах, связанных с управлением кровлей, наблюдается в 1,9-2,7 раза меньше в сравнении с другими видами технологии выемки.

Чаще всего непосредственными причинами травм являются отжим угля и обрушение оставшихся навесов угля и породы

(табл. 11.3).

Таблица 11.3 - Распределение случаев травматизма от обрушений в лавах

100